Trải qua thời gian và chiến tranh, công trình bị xuống cấp nghiêm trọng. Từ năm 2010, Trung tâm Bảo tồn Di tích cố đô Huế tiến hành thám sát khảo cổ học để có thêm chứng cứ khoa học cho dự án trùng tu công trình này.
Tháng 6 năm 2011, Trung tâm Bảo tồn di tích Cố đô Huế khởi công dự án trùng tu Tây Khuyết đài với tổng mức đầu tư dự án trên 9 tỷ đồng với các hạng mục, phục dựng lại nhà canh, hệ thống tường thành, lan can, sân vườn… Đến tháng 4 năm 2012 thì công trình được khánh thành và đưa vào sử dụng nhân dịp Festival Huế.[2]
